API определяет функциональность, которую предоставляет программа (модуль, библиотека), при этом API позволяет абстрагироваться от того, как именно эта функциональность реализована.

Если программу (модуль, библиотеку) рассматривать как чёрный ящик, то API - это множество «ручек», которые доступны пользователю данного ящика, которые он может вертеть и дёргать.

Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию - высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.

По такому принципу построены протоколы передачи данных по . Стандартный протокол Internet (сетевая модель OSI) содержит 7 уровней (от физического уровня передачи пакетов бит до уровня протоколов приложений, подобных протоколам HTTP и IMAP). Каждый уровень пользуется функциональностью предыдущего уровня передачи данных и, в свою очередь, предоставляет нужную функциональность следующему уровню.

Важно заметить, что понятие протокола близко по смыслу к понятию API. И то и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором - о построении компьютерных приложений.

API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций .

Application Programming Interface (API) программный интерфейс взаимодействия между системами, позволяющий:

• Получать доступ к бизнес-сервисам предприятия
• Обмениваться информацией между системами и приложениями
• Упростить взаимодействие между компаниями, партнерами, разработчиками и клиентами

Open API стратегия

API стратегия включает в себя:

• Разработку бизнес-продуктов на основе существующих API
• Предоставление внутренних сервисов разработчикам
• Модели монетизации API для построения мультиканального взаимодействия и повышения прибыли

Реализация концепции Open API помогает трансформировать бизнес, встраивать его в гибкую проектную экосистему игроков рынка, создавать условия для постоянной генерации новых идей и формирования дополнительной ценности при управлении массивами корпоративных данных.

Рынок интеграционных решений развивается в контексте эволюции API - от EDI и SOAP до Web 2.0 , с которого началась эра публичных API. Число таких интерфейсов в ближайшие 3 года может вырасти более чем в 50 раза и достичь 1 миллиона. Это связано с мультиканальностью: каналы взаимодействия с клиентами должны меняться вместе с ними. Непрерывный рост количества потребителей и объема данных привел к появлению экономики API, помогающей на основе открытых интерфейсов создавать инновационные бизнес-модели использования корпоративных активов и сервисов.

Сигнатура функции

Сигнатура функции - часть общего объявления функции, позволяющая средствам трансляции идентифицировать функцию среди других. В различных языках программирования существуют разные представления о сигнатуре функции, что также тесно связано с возможностями перегрузки функции в этих языках.

Иногда различают сигнатуру вызова и сигнатуру реализации функции. Сигнатура вызова обычно составляется по синтаксической конструкции вызова функции с учётом сигнатуры области видимости данной функции, имени функции, последовательности фактических типов аргументов в вызове и типе результата. В сигнатуре реализации обычно участвуют некоторые элементы из синтаксической конструкции объявления функции: спецификатор области видимости функции, её имя и последовательность формальных типов аргументов.

Например, в языке программирования Си++ простая функция однозначно опознаётся компилятором по её имени и последовательности типов её аргументов, что составляет сигнатуру функции в этом языке. Если функция является методом некоторого класса, то в сигнатуре будет учаcтвовать и имя класса.

Также необходимо отметить, что в распоряжении программиста часто находится несколько различных API, позволяющих добиться одного и того же результата. При этом каждый API обычно реализован с использованием API программных компонент более низкого уровня абстракции.

Например: для того, чтобы увидеть в браузере строчку «Hello, world!» достаточно лишь создать HTML -документ с минимальным заголовком, и простейшим телом, содержащим данную строку. Что произойдёт, когда браузер откроет этот документ ? Программа-браузер передаст имя файла (или уже открытый дескриптор файла) библиотеке, обрабатывающей HTML-документы, та, в свою очередь, при помощи API операционной системы прочитает этот файл, и разберётся в его устройстве, повызывает через API библиотеки стандартных графических примитивов операции типа «очистить окошко», «написать выбранным шрифтом Hello, world!», при этих операциях библиотека графических примитивов обратится к библиотеке оконного интерфейса с соответствующими запросами, уже эта библиотека обратится к API операционной системы с запросами вида «а положи-ка мне в буфер видеокарты вот это».

При этом практически на каждом из уровней реально существует несколько возможных альтернативных API. Например: мы могли бы писать исходный документ не на HTML , а на LaTeX, для отображения могли бы использовать любой браузер. Различные браузеры, вообще говоря, используют различные HTML-библиотеки, и, кроме того, всё это может быть (вообще говоря) собрано с использованием различных библиотек примитивов и на различных операционных системах.

Основными сложностями существующих многоуровневых систем API, таким образом, являются:

• Сложность портирования программного кода с одной системы API на другую (например, при смене ОС);
• Потеря функциональности при переходе с более низкого уровня на более высокий. Грубо говоря, каждый «слой» API создаётся для облегчения выполнения некоторого стандартного набора операций. Но при этом реально затрудняется, либо становится принципиально невозможным выполнение некоторых других операций, которые предоставляет более низкий уровень API.

Основные типы API

Внутренние API

• Доступ к API предоставляется только внутренним разработчикам
• Приложения нацелены на сотрудников предприятия

Бизнес-драйверы:

• Консистентность разработки
• Снижение затрат
• Повышение эффективности разработки

Партнерские API

• API доступны только ограниченному набору бизнес-партнеров
• Приложения предназначены для конечных потребителей и для бизнес-пользователей

Бизнес-драйверы:

• Автоматизация процесса разработки
• Развитие партнерских отношений
• Оптимизация процесса взаимодействия с партнерами

Публичные API

Доступ предоставляется любому внешнему разработчику Приложения нацелены на конечных пользователей

Бизнес-драйверы:

• Разработка новых сервисов
• Развитие экосистемы
• Мультиканальное взаимодействие

Наиболее известные API

API операционных систем

API графических интерфейсов

• Direct3D (часть DirectX)
• DirectDraw (часть DirectX)

Начнем с основ: что такое API? Аббревиатура расшифровывается как Application Programming Interface, или интерфейс для программирования приложений. Название, вроде бы, говорит само за себя, но лучше рассмотреть более детальное объяснение.

Как уже было сказано, API – это, в первую очередь, интерфейс. Интерфейс, который позволяет разработчикам использовать готовые блоки для построения приложения. В случае с разработкой мобильных приложений в роли API может выступать библиотека для работы с "умным домом" – все нюансы реализованы в библиотеке и вы лишь обращаетесь к этому API в своём коде.

В случае веб-приложений, API может отдавать данные в отличном от стандартного HTML формате, благодаря чему им удобно пользоваться при написании собственных приложений. Сторонние общедоступные API чаще всего отдают данные в одном из двух форматов: XML или JSON. На случай, если вы решили сделать API для своего приложения, запомните, что JSON намного более лаконичен и прост в чтении, чем XML, а сервисы, предоставляющие доступ к данным в XML-формате, постепенно отказываются от последнего.

API в веб-приложениях на примерах

Некое приложение – например, Github – имеет свой API, которым могут воспользоваться другие разработчики. То, как они будут пользоваться им зависит от возможностей, которые предоставляет API и от того, насколько хорошо работает фантазия у разработчиков. API Гитхаба позволяет, например, получать информацию о пользователе, его аватаре, читателях, репозиториях и множество других полезных и интересных сведений.

Подобным образом можно посылать запрос на любом языке, в том числе и на Ruby. Ответом на запрос будет примерно такая информация:

{ "login" : "Freika" , "id" : 3738638, "avatar_url" : "https://avatars.githubusercontent.com/u/3738638?v=3" , "gravatar_id" : "" , "url" : "https://api.github.com/users/Freika" , "html_url" : "https://github.com/Freika" , "followers_url" : "https://api.github.com/users/Freika/followers" , "following_url" : "https://api.github.com/users/Freika/following{/other_user}" , "gists_url" : "https://api.github.com/users/Freika/gists{/gist_id}" , "starred_url" : "https://api.github.com/users/Freika/starred{/owner}{/repo}" , "subscriptions_url" : "https://api.github.com/users/Freika/subscriptions" , "organizations_url" : "https://api.github.com/users/Freika/orgs" , "repos_url" : "https://api.github.com/users/Freika/repos" , "events_url" : "https://api.github.com/users/Freika/events{/privacy}" , "received_events_url" : "https://api.github.com/users/Freika/received_events" , "type" : "User" , "site_admin" : false , "name" : "Evgeniy" , "company" : "" , "blog" : "http://frey.su/" , "location" : "Barnaul" , "email" : "" , "hireable" : true , "bio" : null, "public_repos" : 39, "public_gists" : 13, "followers" : 15, "following" : 21, "created_at" : "2013-03-01T13:48:52Z" , "updated_at" : "2014-12-15T13:55:03Z" }

Как видно из блока выше, ответ содержит логин, аватар, ссылку на профиль на сайте и в API, статус пользователя, количество публичных репозиториев и прочую полезную и интересную информацию.

Одного API недостаточно

Создать полноценный API для своего приложения – лишь половина дела. Как вы предполагаете обращаться к API? Как к нему будут обращаться ваши пользователи?

Первое, что приходит в голову, это обычная серия HTTP-запросов с целью получения нужной информации, и это неправильный ответ. Самый очевидный способ в этом случае не является самым удобным и простым. Гораздо разумнее будет создать специальную библиотеку для работы с интерфейсом, в которой будут описаны все необходимые способы получения и отправки информации при помощи API.

Еще раз воспользуемся Github для приведения примера: для работы с АПИ этого прекрасного сервиса (а интерфейс у него предоставляет обширнейшие возможности) создано несколько библиотек на различных языках, например гем Octokit . В документации к таким библиотекам (и приведенному в качестве примера гему) любой заинтересованный разработчик сможет отыскать все необходимые способы получения информации от Гитхаба и отправки её обратно через API сервиса.

Таким образом, если вы создаете собственный API, подумайте, возможно стоит озаботиться созданием так же и библиотек для работы с ним на наиболее распространенных языках. И будьте готовы, что при определенном уровне востребованности вашего приложения кто-то другой может создать собственную библиотеку для работы с вашим API. Это нормально.

Полезные ссылки

В последующих статьях мы расскажем о том, как правильно создавать API, обеспечить его безопасность и ограничить доступ к части информации.

Работая с API, можно испытывать одновременно радость и разочарование. С одной стороны, взаимодействуя с другими приложениями, вы можете сильно увеличить охват аудитории и "вау-эффект" вашего приложения. С другой, это включает в себя чтения тонны документации, изучение стратегий аутентификации и разбор неинформативных (или даже отсутствующих) сообщений об ошибках.

Прежде всего, если вы до сих пор не до конца понимаете, что же такое API (Application Programming Interface - интерфейс программирования приложений), прочтите объяснение от Skillcrush , а затем первую часть этой статьи , чтоб наверстать упущенное.

"API" невероятно обширная концепция - каждый раз, когда ваше приложение "общается" с другим приложением, это происходит через некий API. Компоненты внутри вашего собственного приложения, вроде разных частей Rails, также общаются друг с другом через API. Они являются более или менее независимыми субприложениями, которые передают данные, необходимые каждому из них для выполнения собственных специфических задач. В мире приложений все является API!

Когда вы создаете приложения с более динамической фронтенд-функциональностью (как одностраничные Javascript-приложения, так и простые приложения с отдельными AJAX-вызовами), они будут общаться с Rails-бэкендом через ваш собственный API, который в действительности просто дополнительная пара-тройка строк кода, говорящая вашим контроллерам, как отдать JSON или XML вместо HTML.

В этом уроке вы изучите как создать свой собственный API. В последующих уроках мы осветим как взаимодействовать с API других приложений. Уроки должны стать хорошим трамплином для изучения этой темы, но вряд ли смогут полностью охватить все случаи. Большая часть работы с API - это умение читать их документацию и разбираться, чего они от вас хотят.

Пункты для размышления

Просмотрите вопросы и проверьте, знаете ли на них ответы. Проверьте себя снова после выполнения задания.

• Как Rails понимает, какой тип файла вы ожидаете в ответ, когда посылаете HTTP-запрос.
• В чем заключается цель метода #respond_to ?
• Как вернуть объект пользователя (User), при этом указать атрибуты, которые не хотите включать в этот объект (то есть, вы не можете просто вернуть User.first)?
• Назовите 2 шага, выполняемых "за кулисами" метода #to_json .
• Как указать действию контроллера, что требуется рендерить лишь сообщение об ошибке?
• Как создать свое собственное сообщение об ошибке?
• Почему вы не можете использовать методы аутентификации контроллера, основанные на сессиях, если хотите позволить программно подключаться к вашему API?
• Что такое "Сервис-ориентированная архитектура"?

Основы API

Ваше Rails-приложение на самом деле уже является API, хотя вы могли не думать о нем как об API. Веб-браузер, запускаемый вашими пользователями, также является программой, так что он фактически отправляет API-запрос вашему Rails-приложению, когда пользователь открывает новую страницу. Мы привыкли так думать потому, что рендеринг HTML-шаблонов настолько распространенная задача, что мы просто зашиваем этот функционал в наши серверные программы в качестве стандартного типа ответа, и все остальное считаем чем-то необычным.

Однако, часто вы хотите сделать запрос, который не требует переживать все головные боли от использования браузера. Вас может не заботить структура страницы (HTML), но взамен вы хотите получить чистые данные. Допустим, вы хотите получить список всех пользователей. Вы можете запросить что-то вроде http://yourapplication.com/users , что наверняка запустит действие #index и отрендерит список всех пользователей приложения.

Но зачем заморачиваться со всей этой лишней информацией, если все чего вы хотите - это получить список пользователей? Самым простым вариантом будет отправить запрос на тот же самый URL, указав ожидание JSON или XML ответа взамен. Если вы правильно настроите ваш Rails-контроллер, назад вы получите простой JSON объект-массив, содержащий всех пользователей. Прекрасно!

Тот же самый принцип применяется, когда вы общаетесь с внешним API. Скажем, вы хотите получить недавние "твиты" пользователя из Twitter. Вам потребуется лишь сообщить вашему Rails-приложению как взаимодействовать с API Twitter"а (т.е. аутентифицировать себя), отправить запрос и обработать набор "твитов", который будет возвращен.

Создание API

Вы можете захотеть сделать ваше Rails-приложение чистым бэкенд API для фронтенд веб-страниц, или просто захотите научиться посылать JSON, когда фронтенд запрашивает его. Этот раздел не осветит как создавать полноценные RESTful API с функциями аутентификации. Это плавное введение в обращение с вашим приложением как с API.

Основы

Если вы хотите, чтобы ваше Rails-приложение возвращало JSON вместо HTML, вам потребуется сказать вашему контроллеру, чтобы он это делал. Самое замечательное то, что одно и то же действие контроллера может возвращать различные типы в зависимости от того, делает ли ваш пользователь обычный запрос из браузера или обращается к API через командную строку. Это определяет какой тип запроса был сделан, основываясь на расширении запрашиваемого файла, например, example.xml или example.json .

Вы можете проверить, что Rails "думает" об ожидаемом вами типе файла, проверив серверный лог:

Started GET "/posts/new" for 127.0.0.1 at 2013-12-02 15:21:08 -0800 Processing by PostsController#new as HTML

Первая строка говорит вам какой URL был запрошен, а вторая сообщает куда он был направлен и как Rails его обрабатывает. Если бы вы использовали расширение.json , то это выглядело бы так:

Started GET "/posts.json" for 127.0.0.1 at 2013-12-04 12:02:01 -0800 Processing by PostsController#index as JSON

Если у вас есть запущенное тестовое приложение, попробуйте запросить различные URL. Если ваш контроллер не умеет их обрабатывать, то вы можете получить ошибку, но все равно должны видеть, что Rails понимает под вашими запросами.

Рендеринг JSON или XML

Когда вы решите, что хотите отвечать на запросы с помощью JSON или XML, вам потребуется сообщить вашему контроллеру, что нужно рендерить JSON или XML вместо HTML. Один из способов сделать это - использовать метод #respond_to:

Class UsersController < ApplicationController def index @users = User.all respond_to do |format| format.html # index.html.erb format.xml { render xml: @users } format.json { render json: @users } end end end

В данном случае, #respond_to передает в блок объект формата, к которому вы можете приложить соответствующий вызов рендеринга. Если вы ничего не сделаете, будет рендериться html с использованием стандартного Rails-шаблона (в этом примере app/views/index.html.erb).

Функция #render достаточно умна, чтобы понять, как рендерить широкий спектр форматов. Когда вы передаете ей ключ:json , она вызовет #to_json на значении, в данном примере на @users . Это преобразует ваш(и) Ruby-объект(ы) в JSON-строки, которые будут переданы запрашивающему приложению.

Таким образом, вы получаете свой API. Конечно, создание API может быть немного более сложным, если вы захотите делать какие-то необычные вещи, но все держится на основах.

Указание возвращаемых атрибутов

Допустим, вы хотите убедиться, что не возвращаете email-адрес пользователя вместе с объектом пользователя (User). В этом случае, вы захотите изменить атрибуты, которые будут возвращаться, модифицируя то, что делает метод #to_json .

Раньше вы бы просто переопределили метод #to_json своей версией, но теперь вам это не понадобится - в действительности, вы взамен переопределите метод #as_json . Метод #as_json используется в методе #to_json , так что его модификация неявно изменён результат #to_json , но довольно специфическим способом.

#to_json делает 2 вещи: запускает #as_json и получает хэш атрибутов, которые будут отрендерены в JSON. Затем он проводит рендеринг в JSON, используя ActiveSupport::json.encode . Так что, модифицируя #as_json , вы более конкретно указываете ту часть метода #to_json , которую в действительности хотите изменить.

В нашем случае, мы делаем это модифицируя #as_json в нашей модели так, чтобы возвращать лишь необходимые нам атрибуты:

# app/models/user.rb class User < ActiveRecord::Base # Вариант 1: Полное переопределение метода #as_json def as_json(options={}) { :name => self.name } # НЕ включаем поле email end # Вариант 2: Используем стандартный метод #as_json def as_json(options={}) super(only: [:name]) end end

Затем, в нашем контроллере лишь потребуется отрендерить JSON как обычно (в примере ниже всегда будет возвращаться JSON, независимо от того, был ли отправлен HTML-запрос или нет):

# app/controllers/users_controller.rb class UsersController < ApplicationController def index render json: User.all end end

Заметьте, что вам не нужно самостоятельно вызывать #to_json , когда вы используете #render - он сделает это за вас.

Иногда Heroku может потребовать дополнительные шаги для корректного отображения ваших страниц с ошибками. Посмотрите . Вам может потребоваться сперва удалить статичные страницы из директории app/public .

Обеспечение безопасности извне

Допустим, вы хотите позволить обращаться к API только если пользователь залогинен. Ваша существующая аутентификация в контроллере уже делает эту работу - просто убедитесь, что у вас установлен правильный #before_action (например, before_action:require_login). Может потребоваться функционал, когда и залогиненный и не залогиненный пользователи могут просматривать страницу, но каждый должен видеть различные данные. Вы не хотите, чтобы незалогиненные пользователи имели возможность делать запросы к API для получения важных данных. Аналогично, вы не хотите давать возможность посещать определенные HTML-страницы неавторизованным пользователям.

Если вы хотите обрабатывать запросы из приложения, которое не является браузером (например, из командной строки), вы не можете полагаться на браузерные "куки" для аутентификации. Вот почему большинство API использует собственные токены как часть процесса аутентификации. Мы поговорим чуть больше о токенах в следующем уроке.

Следующие шаги

Теперь у вас есть навыки использования вашего Rails-приложения для отдачи не только HTML, но и любого другого формата. Если вы хотите пойти дальше и позволить другим разработчикам создавать что-то с использованием вашей платформы (например, чтобы они могли делать программные запросы вместо аутентификации в качестве пользователя), вам понадобится сделать вашу API-систему намного более надежной. Мы не будем освещать все это здесь, но посмотрите следующие материалы:

• Статья Building Awesome Rails APIs содержит описание множества лучших подходов для движения от игрушечного приложения в сторону стандартов промышленных API.

Сервис-ориентированная архитектура

Пришло время представить архитектурный подход под именем "Сервис-ориентированная архитектура" (Service-Oriented Architecture, SOA). Основная идея заключается в том, что ваше приложение будет состоять из множества сервисов, вроде системы оплаты, регистрации пользователей, модуля рекомендаций и т.д. Вместо того, чтобы создавать все это внутри одного главного приложения, вы разбиваете подсистемы на полностью независимые кусочки, которые взаимодействуют друг с другом, используя внутренние API-интерфейсы.

Это хорошо по многим причинам. Благодаря тому, что каждый кусочек вашего приложения не заботится о том, как работают другие части, и знает только как запросить данные через их API, вы можете делать значительные изменения в коде сервиса, и все остальное приложение будет работать, как и прежде. Вы можете полностью заменить один сервис на другой, и, пока он взаимодействует, используя те же API-методы, это пройдет очень гладко. Вы можете использовать внешние API как часть вашего приложения (например, платежные системы) вместо написания собственного. Вы можете создать PHP-приложение, взаимодействующее с Python-приложением, взаимодействующим с Rails-приложением, и все будет работать, ведь они общаются между собой с помощью API.

Как правило, стараться делать максимально независимой каждую часть вашего приложения - хорошая идея. Концепция СОА подталкивает вас мыслить в рамках того, какие именно методы вы хотите предоставлять другим частям вашего приложения, и заодно это сделает ваш код лучше. Вдобавок, предполагая, что каждый крупный компонент вашего приложения независим, вы также сможете намного легче выделять проблемы и обрабатывать ошибки более осмысленно.

Использовать сервис-ориентированную архитектуру для целого приложения - это что-то вроде разбиения гигантского сложного Ruby-скрипта на изящные классы и методы, только в большем масштабе.

Одним из наиболее известных случаев перехода на сервис-ориентированную архитектуру является Amazon.com. Однажды в 2002 году, Джефф Безос прямо заявил, что все рабочие группы должны перейти на СОА, или будут уволены. Печально известный пост из блога сотрудника Google, предназначенный внутрикорпоративных целей, но случайно ставший открытым для публики, рассказывал о мощи Amazon с использованием СОА. Это отличное чтиво, так что обязательно его оцените, но основные тезисы письма Безоса вынесены в следующие цитаты из поста:

1) Все команды отныне предоставляют свои данные и функциональность через интерфейсы сервисов.

2) Команды должны взаимодействовать друг с другом посредством этих интерфейсов.

3) Иные формы межпроцессного взаимодействия запрещены: никаких прямых ссылок, никакого непосредственного чтения данных другой команды, никаких моделей общей памяти, никаких "бэкдоров" и тому подобного. Единственный разрешенный способ взаимодействия - обращение к интерфейсу сервисов через сеть.

4) Неважно какую технологию они используют. HTTP, Corba, Pubsub, собственные протоколы - без разницы. Безоса это не волнует.

5) Все интерфейсы сервисов, без исключения, должны быть изначально спроектированы с возможностью управления извне. То есть, команда должна планировать и проектировать так, чтобы быть в состоянии предоставить интерфейс разработчикам вне компании. Никаких исключений.

6) Любой проигнорировавший эти требования будет уволен.

СОА - это серьезное дело. Несомненно, есть много проблем, которые всплывают при ее использовании - посмотрите этот пост о "извлеченных уроках" Amazon - но она имеет невероятно много преимуществ.

Вы, наверняка, не будете сильно беспокоиться о СОА, пока создаете "игрушечные" приложения для самих себя, но этот вопрос определенно встанет перед вами, когда вы начнете работать на ИТ компанию, поэтому знакомство с ней - это хорошая практика.

Ваша цель

1. Прочитайте раздел 7 руководства Rails по контроллерам , чтобы изучить рендеринг JSON и XML.
2. Они не обязательны к просмотру (потому что они идут немного дальше, чем мы сейчас подготовлены), но, если вам интересно, взгляните на Railscasts в разделе Дополнительных ресурсов внизу урока, чтобы больше узнать о преимуществах API.

Заключение

Мы плотнее поработаем с вашим приложением как с API во время курса по Javascript. В этом курсе вы создадите несколько полноценных (фулл-стэк) приложений, использующих AJAX-вызовы для лучшего пользовательского интерфейса, что по факту включает в себя рендеринг XML или JSON данных взамен полноценной HTML-страницы. Затем вы создадите несколько одностраничных Javascript-приложений, которые полагаются на API, предоставляемом вашим Rails-приложением, для получения всех необходимых данных из БД, а во всем остальном работающих на стороне клиента (в браузере).

Лучший способ разобраться с API - создать и взаимодействовать с ним, на чем мы сфокусируемся в наших проектах.

, функций , структур и констант , предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) или операционной системой для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами при написании всевозможных приложений.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  API определяет функциональность, которую предоставляет программа (модуль , библиотека), при этом API позволяет абстрагироваться от того, как именно эта функциональность реализована.

  Если программу (модуль, библиотеку) рассматривать как чёрный ящик , то API - это множество «ручек», которые доступны пользователю данного ящика и которые он может вертеть и дёргать.

  Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию - высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.

  По такому принципу построены протоколы передачи данных по Интернет . Стандартный стек протоколов (сетевая модель OSI) содержит 7 уровней (от физического уровня передачи бит до уровня протоколов приложений, подобных протоколам HTTP и IMAP). Каждый уровень пользуется функциональностью предыдущего («нижележащего») уровня передачи данных и, в свою очередь, предоставляет нужную функциональность следующему («вышележащему») уровню.

  Важно заметить, что понятие протокола близко по смыслу к понятию API. И то, и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором - о взаимодействии приложений.

  API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций .

  Сигнатура функции

  Иногда различают сигнатуру вызова и сигнатуру реализации функции. Сигнатура вызова обычно составляется по синтаксической конструкции вызова функции с учётом сигнатуры области видимости данной функции, имени функции, последовательности фактических типов аргументов в вызове и типе результата. В сигнатуре реализации обычно участвуют некоторые элементы из синтаксической конструкции объявления функции: спецификатор области видимости функции, её имя и последовательность формальных типов аргументов.

  Например, в языке программирования C++ простая функция однозначно опознаётся компилятором по её имени и последовательности типов её аргументов, что составляет сигнатуру функции в этом языке. Если функция является методом некоторого класса, то в сигнатуре будет участвовать и имя класса.

  В индустрии программного обеспечения общие стандартные API для стандартной функциональности имеют важную роль, так как они гарантируют, что все программы, использующие общий API, будут работать одинаково хорошо или, по крайней мере, типичным привычным образом. В случае API графических интерфейсов это означает, что программы будут иметь похожий пользовательский интерфейс, что облегчает процесс освоения новых программных продуктов.

  С другой стороны, отличия в API различных операционных систем существенно затрудняют перенос приложений между платформами. Существуют различные методы обхода этой сложности - написание «промежуточных» API (API графических интерфейсов wxWidgets , , GTK и т. п.), написание библиотек, которые отображают системные вызовы одной ОС в системные вызовы другой ОС (такие среды исполнения, как Wine , cygwin и т. п.), введение стандартов кодирования в языках программирования (например, стандартная библиотека языка C), написание интерпретируемых языков, реализуемых на разных платформах ( , python , perl , php , tcl , Java и т. д.).

  Также необходимо отметить, что в распоряжении программиста часто находится несколько различных API, позволяющих добиться одного и того же результата. При этом каждый API обычно реализован с использованием API программных компонент более низкого уровня абстракции.

  Например: для того, чтобы увидеть в браузере строчку «Hello, world! », достаточно лишь создать HTML -документ с минимальным заголовком и простейшим телом, содержащим данную строку. Когда браузер откроет этот документ , программа-браузер передаст имя файла (или уже открытый дескриптор файла) библиотеке, обрабатывающей HTML-документы, та, в свою очередь, при помощи API операционной системы прочитает этот файл и разберётся в его устройстве, затем последовательно вызовет через API библиотеки стандартных графических примитивов операции типа «очистить окошко», «написать „Hello, world!“ выбранным шрифтом». Во время выполнения этих операций библиотека графических примитивов обратится к библиотеке оконного интерфейса с соответствующими запросами, уже эта библиотека обратится к API операционной системы, чтобы записать данные в буфер видеокарты .

  При этом практически на каждом из уровней реально существует несколько возможных альтернативных API. Например: мы могли бы писать исходный документ не на HTML, а на LaTeX , для отображения могли бы использовать любой браузер. Различные браузеры, вообще говоря, используют различные HTML-библиотеки, и, кроме того, всё это может быть собрано с использованием различных библиотек примитивов и на различных операционных системах.

  Основными сложностями существующих многоуровневых систем API, таким образом, являются:

  • Сложность портирования программного кода с одной системы API на другую (например, при смене ОС);
  • Потеря функциональности при переходе с более низкого уровня на более высокий. Грубо говоря, каждый «слой» API создаётся для облегчения выполнения некоторого стандартного набора операций. Но при этом реально затрудняется, либо становится принципиально невозможным выполнение некоторых других операций, которые предоставляет более низкий уровень API.

  Наиболее известные API

  Операционных систем

  Пришло время поговорить о таком понятии как API функции в языке Visual Basic . Чем же важны эти функции в Visual Basic? Давайте разберемся, во-первых, когда Вы начнете программировать на Visual Basic, Вы сразу же поймете, что с использованием этих функций можно написать очень серьезные программы, во-вторых, просто многое нельзя сделать без использования API функций, например, практически все что связанно с использованием операционной системы Windows (например: узнать имя пользователя, место на жестком диске и так далее ).

  Но для того чтобы начать применять на практике эти функции, Вам нужно знать, что они из себя представляют, давайте поговорим сначала об этом.

  Теория по API функциям Visual Basic

  API – это аббревиатура Application Programming Interface (интерфейс прикладного программирования ). Другими словами, API – это набор функций, которые сама операционная система дает программисту для использования их в своих программах. С помощью API программисты легко реализуют свои задумки на практике.

  API функции могут вызываться из Visual Basic для выполнения задач, для которых недостаточно стандартного программного кода Visual Basic. Например, стандартные средства Visual Basic не позволяют выключить компьютер или перезагрузить его. Однако все это можно легко сделать через обращение к соответствующей функции API.

  Практически все функции, которые располагаются в Windows - находятся внутри DLL (Dynamic Link Library ). Все dll-файлы расположены в системной папке Windows. Существует свыше 1000 функций API, которые условно делятся на четыре основные категории.

  • Работа с приложениями - запуск и закрытие приложений, обработка команд меню, перемещения и изменения размера окон;
  • Графика - создание изображений;
  • Системная информация - определение текущего диска, объем памяти, имя текущего пользователя и т.д.;
  • Работа с реестром - манипуляции с реестром Windows.

  Применение API функций на практике

  Теперь перейдем непосредственно к использованию этих функций на практике. Функции API, вызываемые в Visual Basic, должны быть сначала объявлены. При объявлении указывается имя DLL и функции, а также информация о количестве и типе аргументов.

  Процедуры DLL объявляются командой Declare в секции General Declarations модуля формы или стандартного модуля:

  Declare Function имя Lib "библиотека" [([ _ переменная [,ByVal,] переменная ]...])] As тип

  Процедуры DLL, находящиеся в стандартных модулях, по умолчанию являются открытыми и могут вызываться из любой точки приложения. Процедуры, объявленные в модуле формы, являются закрытыми и перед их объявлением должно стоять ключевое слово Private.

  Секция Lib сообщает, где следует искать файл DLL, содержащий функцию. При ссылке на основные библиотеки Windows (user32.dll, kernel32.dll, gdi.dll) расширение включать не обязательно.

  Если путь к файлу не указан, то начинается просмотр каталогов в следующей последовательности

  1. Каталог, содержащий EXE-файл программы;
  2. Текущий каталог;
  3. Системный каталог Windows;
  4. Каталог Windows;
  5. Переменная окружения Path.

  Вот небольшой перечень стандартных библиотек DLL Windows:

  • advapi.dll - защита NT,реестр и другие продвинутые сервисы;
  • comdlg.dll - стандартные диалоговые окна;
  • gdi.dll - интерфейс графических устройств;
  • kernel32.dll - память, диски, процессы, ресурсы;
  • mpr.dll - сети;
  • netapi32.dll - библиотека сетевого API;
  • shell32.dll - оболочка Windows, drag-and-drop ,выборка значков;
  • user32.dll - пользовательский интерфейс-окна, меню, строки, сообщения;
  • version.dll - контроль версий;
  • winmm.dll - мультимедиа, звук, джойстики, таймеры;
  • winspoll.dll - диспетчер печати.

  Большинство процедур DLL за документировано с использованием нотации языка программирования C и C++. Для успешного преобразования функции API в команду Declare необходимо разбираться в механизме передачи аргументов. Обычно аргументы передаются по значению. В этом случае перед именем аргумента ставится ключевое слово ByVal. Если аргумент передается по ссылке, то ставится ByRef.

  Вот самый малый список функций, которые используются в Visual Basic:

  • BitBlt - копирует изображение из одного hDC в другой;
  • FindWindow - находит Handle окна с указанным Caption;
  • GetCursorPos - возвращает текущую позицию курсора мыши (глобально);
  • GetDriveType - возвращает тип накопителя;
  • GetForegroundWindow - возвращает Handle активного окна;
  • SetCursorPos - устанавливает новую позицию курсора мыши;
  • SetVolumeLabel - изменяет метку диска;
  • SetWindowPos - устанавливает позицию окна с определённым Handle (также с помощью этой функции можно сделать так, чтобы окно было ПОВЕРХ всех;
  • ShellExecute - запускает приложение, ассоциированное с расширением, которое имеет указанный файл (также может просто запустить указанное приложение);
  • ShowCursor - скрывает или показывает курсор мыши на экране.

  Примеры работы с реестром

  Также при программировании на Visual Basic, да и на других языках возникает проблема, когда нужно использовать реестр Windows, но с помощью api функций это сделать легко, например:

  Для чтения строкового параметра используйте функцию GetRegString

  Пример:

  Dim test As String test = GetRegString(HKEY_LOCAL_MACHINE, _ "Software\Microsoft\DirectX", "Version") Form1.Caption = test

  Для чтения параметра DWORD GetRegDWord

  Пример:

  Dim test As Long test = GetRegDWord(HKEY_LOCAL_MACHINE, _ "Software\Microsoft\Internet Explorer\AboutURLs", "Home") Form1.Caption = test

  Для записи строкового параметра используется SetRegString

  Пример:

  SetRegString HKEY_LOCAL_MACHINE, _ "Software\test", "MyProgram", "Options"

  Если ключ или параметр не были созданы, то они будут созданы, если ключ или параметр уже существуют, то новые значения запишутся поверх старых.

  Для записи параметра типа DWORD используется SetRegDWord

  Пример:

  SetRegDWord HKEY_LOCAL_MACHINE, _ "Software\test", "MyProgram", "555"

  Для удаления ключа из реестра используется функция DeleteRegKey

  Пример:

  DeleteRegKey HKEY_LOCAL_MACHINE, "Software", "test", True

  Второй параметр - Ключ-родитель
  Третий параметр - True - если требуется подтверждение на удаление или False - если подтверждение не требуется.

  Для удаления параметра из реестра используется функция DeleteRegValue

  Пример:

  DeleteRegValue HKEY_LOCAL_MACHINE,_ "Software\Microsoft\Internet Explorer\AboutURLs", "mozilla", False

  На самом деле возможности API функций в операционной системе Windows практически безграничны. Давайте закончим на этом рассмотрение этой возможности Visual Basic и напоследок напишем небольшую программку с использованием API функций.

  Данная программа просто выводит сообщение на экран, вставьте следующий код:

  Private Declare Function BeginPath Lib "gdi32" (ByVal hdc As Long) As Long Private Declare Function EndPath Lib "gdi32" (ByVal hdc As Long) As Long Private Declare Function PathToRegion Lib "gdi32" (ByVal hdc As Long) As Long Private Declare Function SetWindowRgn Lib "user32" (ByVal hWnd As Long, ByVal hRgn As Long, ByVal bRedraw As Boolean) As Long Private Sub Form_Load() Const TEXT = "Ты использовал API" Dim hRgn As Long Font.Name = "Times New Roman" Font.Bold = True Font.Size = 60 Width = TextWidth(TEXT) Height = TextHeight(TEXT) BeginPath hdc Print TEXT EndPath hdc hRgn = PathToRegion(hdc) SetWindowRgn hWnd, hRgn, False Move (Screen.Width - Width) / 2, (Screen.Height - Height) / 2 End Sub

  Мы здесь использовали 4 функции (BeginPath, EndPath, PathToRegion, SetWindowRgn), которые располагаются в двух dll библиотеках (gdi32, user32).

  На этом все, пока!